相位采樣光纖布拉格光柵的光譜特性研究.pdf

1、多通道布拉格光纖光柵在制作密集波分復用系統(tǒng)（DWDM）中引起了人們的越來越多的關注。由于采樣光纖布拉格光柵在多通道中的濾波、色散補償等方面的特性非常適合于國際電信聯(lián)盟標準，所以采樣布拉格光纖光柵可以用于多通道設備的制作。采樣布拉格光柵可以通過用周期的振幅采樣函數或者相位采樣函數對光纖的折射率進行調制來得到。在這種結構中，梳妝濾波器的自由光譜范圍（FSR）僅僅依賴于采樣光纖光柵的周期P。近來研究發(fā)現，當光纖光柵中光柵周期發(fā)生啁啾變化，其啁

2、啾系數和光柵采樣周期滿足一定的條件下，便出現了振幅型光纖光柵的Talbot效應，這時自由光譜范圍不僅僅取決于光柵的周期，而且還決定于光柵的啁啾變化。振幅采樣光柵中的Talbot效應在光纖的設計和光纖能量效率利用方面提供了很大方便，促進我們更進一步的認識了解光纖光柵的內部結構。 由于振幅采樣光纖光柵在能量利用率和折射率調制方面內在的不足，相位采樣光纖光柵以其高的能量利用率、平坦的反射通道的獨特優(yōu)勢引起光學研究者的極大興趣。但在相位

3、采樣光纖光柵中，要通過對光纖折射率的相位調制來達到所要求的多通道，對光學設計者和實驗制作來說是一件比較困難的事。美國J．E．R等人首先在實驗上制作了45通道、81通道的相位采樣光纖光柵。然而，對制造相位采樣光纖光柵來說，如何利用一個采樣周期中使用最少的相位變化而產生最大可能的通道數，一直是設計者追求的目標。 本文主要研究了在相位采樣光纖布拉格光柵中，通過對光纖折射率的相位采樣調制，光柵周期發(fā)生線性啁啾，發(fā)現了相位采樣光纖光柵中的

4、Talbot效應。通過Talbot效應，實現了光譜通道間隔的任意調節(jié)，以及寬頻域、信道密集、通道隔離好的光譜特性。相比于同類均勻相位采樣光纖布拉格光柵，可以實現在一個采樣周期中改變最少的相位變化采樣點來實現多個反射峰通道的效果，并在二元相位采樣光纖光柵和多級相位采樣光纖光柵中得到證實。在此基礎上，通過理論研究，進一步給出了任意啁啾形式下實現光柵Talbot效應的條件，并給出計算機仿真結果。針對在Talbot效應條件下，增加相位采樣光纖光